一种电池组模拟信号采样故障检测方法技术

本发明专利技术公开了一种电池组模拟信号采样故障检测方法，通过在采样电路内串联或并联或者混联电阻，改变采样通道的阻抗特性，利用故障产生的电池组内各电池采样值的改变，从而识别故障电池；本发明专利技术以低廉的成本，实现了多路模拟信号采样线连接状态的检测，准确定位故障，剔除有故障的连接线缆，降低了产品生产测试成本和安全隐患，可以避免采样通道之间电流不均衡现象的出现，提高了产品使用寿命

【技术实现步骤摘要】
一种电池组模拟信号采样故障检测方法


[0001]本专利技术属于电池测试领域，具体涉及一种电池组模拟信号采样故障检测方法
。

技术介绍

[0002]当电池测试中多路模拟信号采样通道的某条采样线缆处于断开状态，会产生采样错误，并带来严重的控制故障
。
因此如何有效的检测多路模拟信号采样故障，准确定位故障，是当前大批量生产过程中所面临的紧迫课题，也是在功能安全中必不可少的安全机制
。
[0003]目前有多种方案实现断线检测功能，有如图1所示的
AFE
芯片方案，有开关和电阻网络方案，还有多个频率下电池阻抗方案等
。
但是这些方案均存在如下问题：1，使用范围有限制，超出该使用范围需要更换设计，通用性差；2，需要额外的辅助电路，增加了系统的复杂程度，降低了系统的可靠性和安全性，同时也增加了成本；3，部分方案采用了继电器等机电器件，寿命
、
可靠性和安全性都较低
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点，提出一种应用于电池组采样线缆断线故障检测的模拟信号采样故障检测方法
。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电池组模拟信号采样故障检测方法，基于连接器
、
采样电路和处理器连接而成的电池检测电路，所述的采样电路包含
N
个采样回路，
N≥2
，每个采样回路均由放大滤波电路和
AD
采样芯片构成，第一放大滤波电路的正向输入端与连接器连接引出为第一采样通道，第一放大滤波电路反向输入端和第二放大滤波电路的正向输入端与连接器连接引出为第二采样通道，
…
，第
N
放大滤波电路的反向输入端与连接器连接引出为第
N+1
采样通道，从而得到并联的
N
个采样回路，相邻两个采样通道之间并联一个内阻为
r
的被采样电池，对应采样回路依次采集电池的电压
U1
，
U2
，
…
，
UN
，连接器与放大滤波电路之间的相邻两个采样通道均连接一个采样电阻
Rpd
，电池采样信号经过采样回路调理后送入处理器的
CPU
芯片，在上位机上显示并输出判断结果；在多个采样回路内，仅通过任选其一的方式选择以下步骤改变采样通道的阻抗特性，利用产生故障的电池组内各电池采样值的改变，从而识别故障电池：在奇数采样通道与相邻的偶数采样通道之间并联一个电阻
R1
；在偶数采样通道与相邻的奇数采样通道之间并联一个电阻
R2
；在奇数采样通道与相邻的偶数采样通道之间并联一个电阻
R1
同时在偶数采样通道与相邻的奇数采样通道之间并联一个电阻
R2
；在奇数采样通道与相邻的偶数采样通道之间设置一个与采样电阻
Rpd
串联的电阻
R1
；在偶数采样通道与相邻的奇数采样通道之间设置一个与采样电阻
Rpd
串联的电阻
R2
；
在奇数采样通道与相邻的偶数采样通道之间设置一个与采样电阻
Rpd
串联的电阻
R1
同时在偶数采样通道与相邻的奇数采样通道之间设置一个与采样电阻
Rpd
串联的电阻
R2
；在奇数采样通道与相邻的偶数采样通道之间设置一个与采样电阻
Rpd
串联的电阻
R1
同时在偶数采样通道与相邻的奇数采样通道之间并联一个电阻
R2
；
S8
，在偶数采样通道与相邻的奇数采样通道之间设置一个与采样电阻
Rpd
串联的电阻
R2
同时在奇数采样通道与相邻的偶数采样通道之间并联一个电阻
R1。
[0006]进一步，所述的步骤
S1
中利用自身的采样电阻
Rpd
，以及故障产生的电池组内各电池采样值的改变，从而识别故障电池，如果四个被采样电池的电压值满足
U1=
（
R1//Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd
）
×
（
V1+V2
），
U2=
（
Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd
）
×
（
V1+V2
），
U3=V3
，
U4=V4
，则表明第二采样通道上存在故障点；如果四个被采样电池的电压值满足
U1=
（
R1//Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd+R1//Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U2=
（
Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd+R1//Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U3=
（
R1//Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd+R1//Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U4=V4
，或者
U1=
（
Rpd
）
/
（
R1//Rpd+2Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U2=
（
R1//Rpd
）
/
（
R1//Rpd+2Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U3=
（
Rpd
）
/
（
R1//Rpd+2Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U4=V4
，则表明第二采样通道和第三采样通道上均存在故障点
。
[0007]进一步，所述的步骤
S2
中如果四个被采样电池的电压值满足
U1=
（
Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd
）
×
（
V1+V2
），
U2=
（
R1//Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd
）
×
（
V1+V2
），
U3=V3
，
U4=V4
，则表明表明第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种电池组模拟信号采样故障检测方法，基于连接器（1）
、
采样电路（2）和处理器（3）连接而成的电池检测电路，所述的采样电路（2）包含
N
个采样回路，
N≥2
，每个采样回路均由放大滤波电路和
AD
采样芯片构成，第一放大滤波电路的正向输入端与连接器（1）连接引出为第一采样通道，第一放大滤波电路反向输入端和第二放大滤波电路的正向输入端与连接器（1）连接引出为第二采样通道，
…
，第
N
放大滤波电路的反向输入端与连接器（1）连接引出为第
N+1
采样通道，相邻两个采样通道之间连接被采样电池，依次采集电池的电压
U1
，
U2
，
…
，
UN
，连接器（1）与放大滤波电路之间的相邻两个采样通道均连接一个采样电阻
Rpd
，电池采样信号经过采样回路调理后送入处理器（3）；其特征在于，通过任选其一的方式选择以下步骤改变采样通道的阻抗特性，利用产生故障的电池组内各电池采样值的改变，识别故障电池：
S1
，在奇数采样通道与相邻的偶数采样通道之间并联一个电阻
R1
；
S2
，在偶数采样通道与相邻的奇数采样通道之间并联一个电阻
R2
；
S3
，在奇数采样通道与相邻的偶数采样通道之间并联一个电阻
R1
同时在偶数采样通道与相邻的奇数采样通道之间并联一个电阻
R2
；
S4
，在奇数采样通道与相邻的偶数采样通道之间设置一个与采样电阻
Rpd
串联的电阻
R1
；
S5
，在偶数采样通道与相邻的奇数采样通道之间设置一个与采样电阻
Rpd
串联的电阻
R2
；
S6
，在奇数采样通道与相邻的偶数采样通道之间设置一个与采样电阻
Rpd
串联的电阻
R1
同时在偶数采样通道与相邻的奇数采样通道之间设置一个与采样电阻
Rpd
串联的电阻
R2
；
S7
，在奇数采样通道与相邻的偶数采样通道之间设置一个与采样电阻
Rpd
串联的电阻
R1
同时在偶数采样通道与相邻的奇数采样通道之间并联一个电阻
R2S8
，在偶数采样通道与相邻的奇数采样通道之间设置一个与采样电阻
Rpd
串联的电阻
R2
同时在奇数采样通道与相邻的偶数采样通道之间并联一个电阻
R1。2.
根据权利要求1所述的一种电池组模拟信号采样故障检测方法，其特征在于，所述的步骤
S1
中如果四个被采样电池的电压值满足
U1=
（
R1//Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd
）
×
（
V1+V2
），
U2=
（
Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd
）
×
（
V1+V2
），
U3=V3
，
U4=V4
，则表明第二采样通道上存在故障点；如果四个被采样电池的电压值满足
U1=
（
R1//Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd+R1//Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U2=
（
Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd+R1//Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
）
U3=
（
R1//Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd+R1//Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U4=V4
，或者
U1=
（
Rpd
）
/
（
R1//Rpd+2Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U2=
（
R1//Rpd
）
/
（
R1//Rpd+2Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U3=
（
Rpd
）
/
（
R1//Rpd+2Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U4=V4
，则表明第二采样通道和第三采样通道上均存在故障点
。3.
根据权利要求1所述的一种电池组模拟信号采样故障检测方法，其特征在于，所述的步骤
S2
中如果四个被采样电池的电压值满足
U1=
（
Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd
）
×
（
V1+V2
），
U2=
（
R1//Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd
）
×
（
V1+V2
），
U3=V3
，
U4=V4
，则表明表明第二采样通道上存在故障点；如果四个被采样电池的电压值满足
U1=
（
Rpd
）
/
（
R1//Rpd+2Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U2=
（
R1//Rpd
）
/
（
R1//Rpd+2Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U3=
（
Rpd
）
/
（
R1//Rpd+2Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U4=V4
，或者
U1=
（
R1//Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd+R1//Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U2=
（
Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd+R1//
Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U3=
（
R1//Rpd
）
/
（
R1//Rpd+Rpd+R1//Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U4=V4
，则表明第二采样通道和第四采样通道上均存在故障点
。4.
根据权利要求1所述的一种电池组模拟信号采样故障检测方法，其特征在于，所述的步骤
S3
中如果四个被采样电池的电压值满足
U1=
（
R1+Rpd
）
/
（
R1+Rpd+R2//Rpd
）
×
（
V1+V2
），
U2=
（
R2//Rpd
）
/
（
R1+Rpd+R2//Rpd
）
×
（
V1+V2
），
U3=V3
，
U4=V4
，则表明第二采样通道上存在故障点；如果四个被采样电池的电压值满足
U1=
（
R1+Rpd
）
/
（
2R1+2Rpd+R2//Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U2=
（
R2//Rpd
）
/
（
2R1+2Rpd+R2//Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U3=
（
R1+Rpd
）
/
（
2R1+2Rpd+R2//Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U4=V4
，或者
U1=
（
R2//Rpd
）
/
（
R2//Rpd+R1+Rpd+R2//Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U2=
（
R1+Rpd
）
/
（
R2//Rpd+R1+Rpd+R2//Rpd
）
×
（
V1+V2+V3
），
U3=
（
R2//Rpd
）
/
（
R2//Rpd+R1+Rpd+R2/...

【专利技术属性】
技术研发人员：高珍，张晓宇，吕浩年，刘琰钊，万晨曦，
申请(专利权)人：武汉长海高新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：